In heißen und trockenen Sommern kann es hinsichtlich der Verfügbarkeit von Kühlwasser für thermische Kraftwerke zu Einschränkungen kommen. Wenn die Wassertemperaturen der Gewässer wegen Hitze und Trockenheit steigen, verschlechtert sich der Wirkungsgrad der Kühlsysteme und Kraftwerke. Zudem greifen bei niedrigen Wasserständen und erhöhten Gewässertemperaturen wasserrechtliche Auflagen, die durch Einschränkungen in der Kühlwasserentnahme bzw. der Einleitung von Kühlwasser in die Gewässer dazu führen können, dass Kraftwerksbetreiber die Stromproduktion drosseln oder sogar ganz einstellen müssen. Daher ist es wichtig, den Kühlwasserbedarf so weit wie möglich zu verringern bzw. durch den Einsatz von Kreislaufkühlsystemen dazu beizutragen, dass die Wassereffizienz thermischer Kraftwerke gesteigert wird. 

Die Wassereffizienz wird als Quotient aus Brutto-Stromerzeugung  in GWh und der Kühlwasserentnahme in m³ berechnet und in kWh/m³ angegeben. Sie wird somit nicht von bspw. konjunkturbedingten Nachfrageschwankungen beeinflusst. Neben der Wassereffizienz werden auch die Berechnungsgrößen Kühlwasserentnahme und Brutto-Stromerzeugung abgebildet. 

Im Gesamtzeitraum 2012-2023 liegt der Mittelwert der Brutto-Stromerzeugung von thermischen Kraftwerken bei 121.421 GWh pro Jahr. Die dafür benötigte Kühlwasserentnahme liegt im Mittel bei 1.286 Mio. m³ pro Jahr. Daraus ergibt sich eine mittlere jährliche Wassereffizienz von 98 kWh/m³.

Die Zeitreihen zeigen, dass die Brutto-Stromerzeugung thermischer Kraftwerke in NRW ebenso wie die Kühlwasserentnahme über den Zeitraum 2012-2023 rückläufig sind. Die Abnahme bei der Brutto-Stromerzeugung und der Kühlwasserentnahme ist daran geschuldet, dass vermehrt thermische Kraftwerke vom Netz gehen und deren Kapazitäten durch Erneuerbare Energien ersetzt werden.

Für alle Indikatoren erfolgt eine Trendberechnung und Signifikanzprüfung nach der Methode des Umweltbundesamtes, kurz "DAS-Methode" genannt. Die Trendanalyse ergab, dass für beide genannten Parameter linear fallende Trends vorliegen. Die Brutto-Stromerzeugung ging, vergleicht man Anfangs- und Endwert der linearen Trendgeraden, um 77.671 GWh zurück. Die Kühlwasserentnahme ging analog um 1.152 Mio. m³ zurück. Bei der Wassereffizienz liegt seit dem Jahr 2022 erstmals ein linear steigender Trend vor; hier verzeichnet die Trendgerade ein positives Änderungssignal von +30 kWh/m³.